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混合課堂模式應用于農業(yè)工程結構力學(xué)課程的教學(xué)探討論文
結構力學(xué)作為農業(yè)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課，以理論力學(xué)、材料力學(xué)、建筑材料等課程為基礎，又是鋼結構設計、鋼筋混凝土設計等專(zhuān)業(yè)課的基礎，并且是將來(lái)學(xué)生研究生入學(xué)考試的必考科目和工作崗位上必須熟練運用的專(zhuān)業(yè)知識�？梢哉f(shuō)是農業(yè)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生本科階段最重要的課[1]。筆者通過(guò)分析結構力學(xué)教學(xué)現狀，提出了混合課堂模式應用于結構力學(xué)教學(xué)的探討，并通過(guò)實(shí)踐教學(xué)效果驗證，以期有效提高教學(xué)效果。
1教學(xué)效果現狀調查
根據2008～2010級農業(yè)建筑工程、農業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)
結構力學(xué)教學(xué)現狀調查，表明教學(xué)效果非常不理想，調查結
果見(jiàn)表1和表2。①期末考試評比以期末考試卷面成績(jì)（卷面滿(mǎn)分100）為標準。大于等于90分為優(yōu)秀，大于等于75分低于90分為良好，大于等于60分低于75分為合格，低于60分為不合格。②上課出勤狀況以學(xué)期10次隨機點(diǎn)名出勤狀況為標準。全勤為優(yōu)秀，請假2次以?xún)葹榱己�，缺課2次以?xún)葹楹细�，缺課或請假3次以上為不合格。③作業(yè)完成狀況以學(xué)期8次作業(yè)完成情況為標準。無(wú)缺交記錄且作業(yè)準確率高為優(yōu)秀，無(wú)缺交記錄但作業(yè)準確率一般為
根據表1調查數據，選取優(yōu)秀率和不合格率進(jìn)行數據分析得表2。
綜合考量考試、上課出勤、作業(yè)完成情況可以得出結論：2008～2010級結構力學(xué)教學(xué)效果狀況較差。
2原因分析
交流其他院校對于結構力學(xué)課程的教學(xué)評價(jià)發(fā)現，各大高校面臨同樣的教學(xué)窘境，究其原因，筆者根據多年的教學(xué)經(jīng)驗認為大致有以下2點(diǎn)。
2.1課程本身難度大結構力學(xué)是理論力學(xué)和材料力學(xué)的延伸，在結構力學(xué)學(xué)習中，理論力學(xué)、材料力學(xué)中的知識點(diǎn)變?yōu)橐阎獥l件，并輔以大量以積分、微分為基礎的公式推導。對前期力學(xué)基礎及高等數學(xué)基礎薄弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習量巨大，加之結構力學(xué)本身具有抽象性強、基本假設多、受力情況復雜多變、支座形式多樣、受力情況不確定、構件受力動(dòng)態(tài)變化，以及很多分析是基于經(jīng)驗和實(shí)驗得來(lái)的等因素導致課程難以理解，解題過(guò)程復雜。
2.2課時(shí)減少與課程內容增加的矛盾在教學(xué)改革的大背景下，各專(zhuān)業(yè)課的課時(shí)被大幅削減，結構力學(xué)也不例外。例如，安徽農業(yè)大學(xué)由原來(lái)的120個(gè)學(xué)時(shí)削減到現在的96個(gè)學(xué)時(shí)，減少了近25%的課時(shí)量。學(xué)科內容卻在原有基礎上增加了求解器的掌握與使用等相關(guān)課程內容。力學(xué)課程作為一門(mén)力學(xué)，需要有更多的練習來(lái)鞏固力學(xué)原理。如何提高教學(xué)過(guò)程中課程練習的質(zhì)量就顯得尤為重要。
3混合課堂模式應用于結構力學(xué)教學(xué)的提出與實(shí)施
3.1競賽劃分在授課期間穿插競賽，有利于調動(dòng)年輕人的好勝心理，激發(fā)學(xué)習興趣，且實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單易行，具有可操作性。定期舉辦與課程內容相關(guān)的知識競賽，將知識競賽分成3個(gè)部分--求解器應用競賽、綜合問(wèn)題解決競賽、工程認知競賽。隨著(zhù)工程信息化時(shí)代的到來(lái)以及工程結構形式日益復雜化，在工程實(shí)踐中，求解器以準確、高效基本取代了手算進(jìn)行結構分析、設計與計算。求解器競賽促使學(xué)生自主掌握新知識，并在新知識中獲取自我提升滿(mǎn)足感，增強了學(xué)習自信；綜合問(wèn)題解決競賽促使學(xué)生通過(guò)競賽構建知識點(diǎn)的聯(lián)系，把零散的知識點(diǎn)融會(huì )貫通，構成清晰、整合的知識體系；工程認知能力競賽促使學(xué)生對結構力學(xué)與工程實(shí)際聯(lián)系思考，充分增加了學(xué)習興趣。
此外，授課教師在參加競賽的過(guò)程中對競賽結果的思考，也有利于教師客觀(guān)地認識學(xué)生對各部分知識的掌握情況，發(fā)現課程教學(xué)過(guò)程中的疏漏與不足，促使授課教師積極反思，在后續的教學(xué)中有針對性地加以改進(jìn)。
3.2實(shí)施應用根據安徽農業(yè)大學(xué)結構力學(xué)的學(xué)時(shí)安排情況，共計96課時(shí)，安排16周的教學(xué)時(shí)間。求解器應用競賽具體實(shí)施辦法：課程教師在教學(xué)前期鼓勵學(xué)生自學(xué)求解器的相關(guān)知識，并每周組織一次討論課，集中解決學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中遇到的難題。課程教師在教學(xué)第5周課余時(shí)間組織一次上機考察，根據學(xué)生答題速度、準確率等因素綜合考量打分（滿(mǎn)分100分）作為學(xué)生第1次競賽成績(jì)。
綜合問(wèn)題解決能力競賽具體實(shí)施辦法：課程教師在教學(xué)中期鼓勵學(xué)生將前后的知識點(diǎn)進(jìn)行整合分析、多種方法解決習題。課程教師在教學(xué)第10周課余時(shí)間組織一次小型考查，建議出一道難度適中的位移計算習題，要求學(xué)生用力法、位移法、力矩分配法分別計算該題的答案，根據學(xué)生答題速度，答案的完整情況等因素綜合考量打分（滿(mǎn)分100分）作為學(xué)生的第2次競賽成績(jì)。
工程認知能力競賽具體實(shí)施辦法：以安徽農業(yè)大學(xué)每年舉辦的“科技文化節”為契機，鼓勵學(xué)生動(dòng)手制作一個(gè)與實(shí)際工程有關(guān)的實(shí)物模型。例如簡(jiǎn)易橋梁、簡(jiǎn)易桁架等，并附設計說(shuō)明書(shū)一份，課程教師根據模型制作的外觀(guān)，設計說(shuō)明書(shū)中的力學(xué)原理、設計思路等因素綜合考量打分（滿(mǎn)分100分），作為學(xué)生的第3次競賽成績(jì)。
4教學(xué)效果驗證
筆者在安徽農業(yè)大學(xué)2011～2013級農業(yè)建筑工程、農業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生配合下驗證了該教學(xué)效果，得出表3、表4。為使其具有對比性，表格所取參數及參數標準均同表1和表2。
對2批次共6屆學(xué)生的調查結果進(jìn)行分析比對，如圖1、2：
由圖可以看出，在期末考試、上課出勤、作業(yè)完成情況3項評價(jià)學(xué)生學(xué)習狀況的指標中，2011～2013級學(xué)生的優(yōu)秀率均明
顯高于2008～2010級學(xué)生，不合格率均低于2008～2010級學(xué)生。由此可以得出，混合課堂模式應用于結構力學(xué)的課程教學(xué)中是具有必要性及實(shí)際意義的。
5結語(yǔ)
鑒于以上提出的結構力學(xué)課程的重要性以及教授中存在的困難，其教學(xué)方法探討越來(lái)越受到人們的重視，如何在有限的課時(shí)下提高這門(mén)課的教學(xué)質(zhì)量，是每位相關(guān)教師都需要考慮的問(wèn)題[6]。
該研究提出混合課堂模式應用于結構力學(xué)教學(xué)是目前教學(xué)模式的精彩補充，且在安徽農業(yè)大學(xué)已經(jīng)得到驗證并已應用，其可實(shí)現及可操作性較強[7]。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，如何改進(jìn)、如何更加合理、優(yōu)化地發(fā)揮該機制的最大潛力，使其根據各學(xué)校的具體情況，達到顯著(zhù)提高結構力學(xué)教學(xué)效果和教學(xué)效率的目的，仍是一個(gè)需要不斷探索的過(guò)程。
參考文獻
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